Ang Optical Dissolved Oxygen (ODO) sensors, na kilala rin bilang fluorescence-based sensors, ay isang makabagong teknolohiya na kabaligtaran sa mga tradisyonal na pamamaraan ng membrane electrode (Clark cells). Ang kanilang pangunahing tampok ay ang paggamit ng fluorescence quenching upang masukat ang konsentrasyon ng dissolved oxygen sa tubig.
Prinsipyo ng Paggawa:
Ang dulo ng sensor ay natatakpan ng isang lamad na pinapagbinhi ng isang fluorescent dye. Kapag ang dye na ito ay nasasabik ng isang partikular na wavelength ng asul na liwanag, naglalabas ito ng pulang ilaw. Kung ang mga molekula ng oxygen ay naroroon sa tubig, bumabangga sila sa mga nasasabik na molekula ng pangulay, na nagiging sanhi ng pagbawas sa intensity ng fluorescence at isang mas maikling buhay ng fluorescence. Sa pamamagitan ng pagsukat sa pagbabagong ito sa buhay ng fluorescence o intensity, ang dissolved oxygen concentration ay maaaring tumpak na kalkulahin.
Pangunahing Katangian:
- Walang Oxygen Consumption, Walang Electrolyte:
- Ito ang pinakapangunahing pagkakaiba mula sa pamamaraan ng elektrod ng lamad. Ang mga optical sensor ay hindi kumukonsumo ng oxygen mula sa sample, na nagbibigay ng mas tumpak na mga resulta, lalo na sa mababang daloy o static na tubig.
- Hindi na kailangang palitan ang mga electrolyte o lamad, na makabuluhang binabawasan ang pagpapanatili.
- Mababang Pagpapanatili, Mataas na Katatagan:
- Walang mga isyu sa pagbabara ng lamad, pagkalason sa electrode, o kontaminasyon ng electrolyte.
- Mahabang agwat ng pagkakalibrate, kadalasang nangangailangan ng pagkakalibrate kada ilang buwan o mas matagal pa.
- Mabilis na Tugon at Mataas na Katumpakan:
- Napakabilis na pagtugon sa mga pagbabago sa dissolved oxygen, na nagbibigay-daan sa real-time na pagkuha ng mga pagbabago sa kalidad ng tubig.
- Ang mga sukat ay hindi naaapektuhan ng bilis ng daloy o mga nakakasagabal na sangkap tulad ng mga sulfide, na nag-aalok ng higit na katumpakan at katatagan kumpara sa mga tradisyonal na pamamaraan.
- Minimal na Long-Term Drift:
- Ang mga katangian ng fluorescent dye ay napaka-stable, na nagreresulta sa kaunting signal drift at tinitiyak ang pangmatagalang pagiging maaasahan ng pagsukat.
- Dali ng Paggamit:
- Karaniwang plug-and-play, na walang kinakailangang mahabang panahon ng polarization pagkatapos ng startup; handa na para sa agarang pagsukat.
Mga disadvantages:
- Mas Mataas na Paunang Gastos: Karaniwang mas mahal kaysa sa tradisyonal na mga sensor ng electrode ng lamad.
- Ang Fluorescent Membrane ay may Finite Lifespan: Bagama't matagal (karaniwan ay 1-3 taon), ang lamad ay mala-photodegrade o magiging fouled at nangangailangan ng kapalit.
- Potensyal na Fouling ng Mga Langis at Algae: Ang mabigat na patong ng langis o biofouling sa ibabaw ng sensor ay maaaring makagambala sa magaan na paggulo at pagtanggap, na nangangailangan ng paglilinis.
2. Mga Sitwasyon sa Paglalapat
Dahil sa kanilang mahusay na mga katangian, ang mga optical dissolved oxygen sensor ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan na nangangailangan ng tuluy-tuloy at tumpak na pagsubaybay sa DO:
- Mga Wastewater Treatment Plant:
- Isang kritikal na aplikasyon. Ginagamit upang subaybayan ang DO sa mga aeration tank at aerobic/anaerobic zone upang ma-optimize ang aeration, na nagbibigay-daan sa tumpak na kontrol para sa pagtitipid ng enerhiya at pinahusay na kahusayan sa paggamot.
- Natural Water Body Monitoring (Ilog, Lawa, Reservoir):
- Ginagamit sa mga istasyon ng pagsubaybay sa kapaligiran upang masuri ang kapasidad ng paglilinis sa sarili ng katawan ng tubig, katayuan ng eutrophication, at potensyal na hypoxia, na nagbibigay ng data para sa proteksyon sa ekolohiya.
- Aquaculture:
- Ang DO ay ang lifeline ng aquaculture. Ang mga optical sensor ay nagbibigay-daan sa 24/7 na pagsubaybay sa mga lawa at tangke. Maaari silang mag-trigger ng mga alarma at awtomatikong i-activate ang mga aerator kapag bumaba ang mga antas ng masyadong mababa, na pumipigil sa pagpatay ng mga isda at pinangangalagaan ang produksyon.
- Siyentipikong Pananaliksik:
- Ginagamit sa mga oceanographic na survey, limnological na pag-aaral, at ecotoxicology na mga eksperimento kung saan ang high-precision, low-interference na data ng DO ay mahalaga.
- Pang-industriya na Prosesong Tubig:
- Sa mga system tulad ng power plant at chemical plant cooling water, pagsubaybay sa DO para makontrol ang corrosion at biofouling.
3. Application Case Study sa Pilipinas
Bilang isang archipelagic na bansa, ang ekonomiya ng Pilipinas ay lubos na umaasa sa aquaculture at turismo, habang nahaharap din sa mga hamon ng polusyon sa tubig mula sa urbanisasyon. Samakatuwid, ang pagsubaybay sa kalidad ng tubig, lalo na para sa dissolved oxygen, ay kritikal na mahalaga.
Pag-aaral ng Kaso: Smart DO Monitoring and Aeration System sa Laguna de Bay Aquaculture Zones
Background:
Ang Laguna de Bay ay ang pinakamalaking lawa sa Pilipinas, na ang mga nakapaligid na lugar ay mahalaga para sa aquaculture, pangunahin para sa Tilapia at Milkfish (Bangus). Gayunpaman, ang lawa ay nahaharap sa mga banta mula sa eutrophication. Sa panahon ng mainit na buwan ng tag-araw, ang stratification ng tubig ay maaaring humantong sa hypoxia sa mas malalim na mga layer, na kadalasang nagiging sanhi ng napakalaking fish kills (“fish kills”), na nagreresulta sa malaking pagkalugi sa ekonomiya para sa mga magsasaka.
Solusyon sa Application:
Ang Bureau of Fisheries and Aquatic Resources (BFAR), sa pakikipagtulungan ng mga lokal na pamahalaan, ay nagsulong ng paggamit ng isang matalinong sistema ng pagsubaybay at pagkontrol sa kalidad ng tubig batay sa optical dissolved oxygen sensors sa malalaking komersyal na sakahan at mga pangunahing lugar ng lawa.
Mga Bahagi ng System at Daloy ng Trabaho:
- Mga Node sa Pagsubaybay: Ang mga multi-parameter na water quality buoy na nilagyan ng optical DO sensors ay inilagay sa iba't ibang punto sa fish pond (lalo na sa mas malalalim na lugar) at mga pangunahing lokasyon sa lawa. Ang mga sensor na ito ay pinili dahil:
- Mababang Pagpapanatili: Ang kanilang mahabang operasyon na walang maintenance ay perpekto para sa mga lugar na may limitadong teknikal na kawani.
- Paglaban sa Panghihimasok: Hindi gaanong madaling kapitan ng pagkabigo mula sa fouling sa organikong mayaman at malabo na tubig sa aquaculture.
- Real-time na Data: May kakayahang magbigay ng data bawat minuto, na nagbibigay-daan para sa mabilis na pagtuklas ng mga biglaang pagbagsak ng DO.
- Paghahatid ng Data: Ang data ng sensor ay ipinapadala sa real-time sa pamamagitan ng mga wireless network (hal., GPRS/4G o LoRa) sa isang cloud platform at mga mobile app ng mga magsasaka.
- Smart Control at Maagang Babala:
- Gilid ng Platform: Ang cloud platform ay nakatakda sa DO alarm thresholds (hal., mas mababa sa 3 mg/L).
- Side ng User: Ang mga magsasaka ay tumatanggap ng mga naririnig/visual na alerto, SMS, o mga notification sa app.
- Awtomatikong Kontrol: Maaaring awtomatikong i-activate ng system ang mga aerator hanggang sa maibalik ang mga antas ng DO sa isang ligtas na hanay.
Mga kinalabasan:
- Nabawasan ang Mortalidad ng Isda: Matagumpay na napigilan ng mga maagang babala at awtomatikong aeration ang maraming kaganapan sa pagpatay ng isda na dulot ng napakababang antas ng DO sa gabi o madaling araw.
- Pinahusay na Kahusayan sa Pagsasaka: Maaaring pangasiwaan ng mga magsasaka ang pagpapakain at aeration nang mas siyentipiko, binabawasan ang mga gastos sa kuryente (sa pamamagitan ng pag-iwas sa 24/7盲目 operasyon ng mga aerator) at pagpapabuti ng mga ratio ng conversion ng feed at mga rate ng paglaki ng isda.
- Data para sa Pamamahala ng Pangkapaligiran: Ang mga istasyon ng pagsubaybay sa lawa ay nagbibigay sa BFAR ng pangmatagalang spatiotemporal DO data, na tumutulong sa pagsusuri ng mga uso sa eutrophication at bumalangkas ng higit pang siyentipikong mga patakaran sa pamamahala ng lawa.
Buod:
Sa mga umuunlad na bansa tulad ng Pilipinas, kung saan ang aquaculture ay nahaharap sa mataas na panganib at ang imprastraktura ay maaaring hamunin, ang optical dissolved oxygen sensors ay napatunayang isang perpektong teknolohikal na tool para sa precision aquaculture at matalinong pamamahala sa kapaligiran dahil sa kanilang tibay, mababang pagpapanatili, at mataas na pagiging maaasahan. Hindi lamang nila tinutulungan ang mga magsasaka na mabawasan ang mga panganib at dagdagan ang kita ngunit nagbibigay din sila ng malakas na suporta sa data para sa pagprotekta sa mahalagang aquatic ecosystem ng Pilipinas.
Maaari rin kaming magbigay ng iba't ibang solusyon para sa
1. Handheld meter para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
2. Floating Buoy system para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
3. Awtomatikong cleaning brush para sa multi-parameter water sensor
4. Kumpletong hanay ng mga server at software wireless module, sumusuporta sa RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Para sa karagdagang SENSOR impormasyon,
mangyaring makipag-ugnayan sa Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Website ng kumpanya:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Oras ng post: Okt-30-2025